物理8
简单机械
滑轮
培优
1.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（
）
A.
利用滑轮组所做的有用功是450J
B.
绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C.
拉力的功率是99W
D.
滑轮组的机械效率是80%
【答案】C
【解析】A.利用滑轮组所做的有用功：W有用=Gh=300N×3m=900J，故A错误；
B.由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m，绳子自由端移动的速度，故B错误；
C.不计摩擦和绳重，拉力，拉力做的总功：W总=Fs=165N×6m=990J。拉力做功的功率：，故C正确；
D.滑轮组的机械效率：，故D错误。
2.[2018·宁波]如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是
( )
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】D
【解析】
右侧动滑轮n＝2，当B向左运动的速度为0.1m/s时，F2的速度为0.2m/s，则F2的功率P＝3N×0.2m/s＝0.6W；左侧动滑轮n＝3，所以弹簧测力计的读数为3×3N＝9N；B物体受到向左的拉力为2×3N＝6N，B匀速运动，故A受到B向左的摩擦力为6N，向右的拉力F1＝4N，要使物体A静止，A必须受力平衡，所以A受到地面向右2N的摩擦力。如果增大F2，能加快B物体向左运动，但B对A的压力一定，接触面不变，则B对A的摩擦力不变，所以物体A不会向左运动。
3.（2020·温岭模拟）如图所示，用12N的水平力F拉滑轮，使重10N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重6N，弹簧测力计的示数为2N且不变。若不计滑轮重、弹簧测力计重及绳重和滑轮轴摩擦，则下列说法中正确的是(???
)
A.B受到的摩擦力方向向右?????????B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.2秒内水平拉力F做功4.8J????????D.地面受到的摩擦力为4N
【答案】D
【解析】（1）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识对它受到的摩擦力进行判断；
（2）根据计算滑轮移动的速度；
（3）首先根据s=vt计算拉力F移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（4）首先根据计算A受到的拉力，然后根据FA=fB+f地计算地面受到的摩擦力。
【解答】A.当B保持静止状态时，它受到测力计的拉力和A的摩擦力相互平衡，那么二者相等方向相反，即fB=2N，且方向向左，故A错误；
B.滑轮的移动速度为：，故B错误；
C.2s内拉力F移动的距离为：s=vt=0.1m/s×2s=0.2m，那么拉力做的功为：W=Fs=12N×0.2m=2.4J，故C错误；
D.物体A受到的拉力为：，B对A的摩擦力fB=2N，根据二力平衡的知识得到FA=fB+f地，那么6N=2N+f地，解得：f地=4N，故D正确。
4．（2019?宁波模拟）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当只用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时，物体B以0.2m/s的速度匀速向右运动。当只用水平向左的力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s速度匀速上升。若不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，下列判断错误的是（ ）
A．物体B运动时受到的摩擦力为18N
B．拉力F2大小为24N
C．拉力F1的功率为0.8W
D．拉力F2的功率为2.4W
【答案】C
【解析】由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，
A、不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，
当B水平匀速向右运动时，由力的平衡条件得物体B运动时受到的摩擦力：
f=n（F1+GA）=3×（4N+2N）=18N，故A正确；
B、水平向左匀速拉物体B时，因B对水平面的压力不变、接触面的粗糙不变，所以B受到的摩擦力仍然为18N，
由力的平衡条件可得拉力F2：F2=nGA+f=3×2N+18N=24N，故B正确；
C、用力F1竖直向下拉物体A时，物体A的速度：vA=nvB=3×0.2m/s=0.6m/s，
则拉力F1的功率：P1=F1vA=4N×0.6m/s=2.4W，故C错误；
则拉力F2的功率：P2=F2vB′=24N×0.1m/s=2.4W，故D正确。
5.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（ ）
此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B.
动滑轮重力为70N
C.
当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
D.
当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
【答案】D
【解析】A.由图像可知，20秒内F做的功为8000J，物体上升的距离为10m，绳子自由端拉力F移动的距离为20m（动滑轮上有2段绳子承担），因此拉力F=W/S=8000J/20m=400N；故A正确，不符合题意；
B.物体在水中受到的浮力为F浮=ρ水V排g=103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=30N，G物=mg=76kg×10N/kg=760N，因此动滑轮下端持钩上绳子上的拉力为G物-F浮=760N-30N=730N，因此动滑轮自重为G动=2F-730N=2×400N-730N=70N；故B正确，不符合题意；
C.由以上分析计算已得动滑轮下端挂钩绳子的拉力为730N；故C正确，不符合题意；
D.物体在没有露出水面的过程中，克服动滑轮下端挂钩绳子上的力做功是有用的，绳自由端F做功是总功，因此η====91.25%；故D错误，符合题意。
6.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图所示，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。
【答案】900
75
【解析】∵利用斜面不计摩擦，
∴W有用=W总，
即：Gh=Fs，∴F===900N；
若F′=1200N，
斜面的效率：η====75%．
7.（2020九上·宁波期中）用如图所示的装置提升重物，人以
60N
的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端
10
秒，使绳端匀速向下移动了
1.5
m，已知滑轮组的机械效率为
80%，绳重及摩擦不计，请回答下列问题。
（1）重物上升的高度；
（2）人所做功的功率:
（3）被吊起的重物所受的重力；
（4）如果绳子能承受的最大拉力为
90N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
【答案】（1）根据图片可知，承担重物的绳子段数n=3；
那么重物上升的高度为：；
（2）人做的功W=Fs=60N×1.5m=90J；
人做功的功率为：；
（3）根据公式得到：；
解得：G=144N。
（4）动滑轮的重力：G动=nF-G=3×60N-144N=36N。
该滑轮组最大可吊起物体的重力：G物=nF-G动=3×90N-36N=234N。
【解析】（1）根据计算重物上升的高度；
（2）首先根据W=Fs计算出人做的功，再根据计算做功的功率；
（3）根据滑轮组的机械效率计算物体的重力，根据G动=nF-G计算出动滑轮的重力；
（4）根据G物=nF-G动计算能够吊起的最大物体。
8.如图甲所示为小科设计的滑轮组装置，其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，重物B的重力GB可改变(动滑轮重不计)；小科在某次使用该装置进行实验时记录了一些数据，并绘制成曲线，即重物B的重力GB、滑块A运动速度v，滑块A在水平面上通过的距离s随时间t的变化曲线分别如图乙、丙、丁所示.若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远.
(1)由图丙可知，重物B在_____时间段内匀速下降；
(2)求出在2-4s内，A受到的摩擦力的大小_____；
(3)求出在4-6s内，水平绳对A的拉力做的功.________；
(4)求出在2-4s内，重力GB做功的功率.________。
【答案】（1）4-6s；
（2）15N；
（3）600J；
（4）250W
【解析】（1）根据图丙可知，在4?6s内，物体的速度始终为20m/s不变，故重物B匀速下降；
（2）根据图乙可知，在4?6s内，GB=30N，A受水平绳的拉力：F=G=×30N=15N；A和B均做匀速运动，由二力的平衡条件：f=F=15N；因为物体A与接触面的粗糙程度、压力的大小均不变，因此A在2?4s内所受滑动摩擦力大小不变，即A在2?4s内所受滑动摩擦力大小也为15N.
（3）由(2)知A受水平绳的拉力：F=15N，根据图丁可知，A向左滑行的距离：s=vt=20m/s×(6s?4s)=40m，水平绳对A的拉力做的功：W=Fs=15N×40m=600J；
（4）根据图乙可知，在2?4s内，重力GB=50N；根据图丁可知，A向左滑行的距离s′=20m，B下降的距离h=s′=×20m=10m，W′GB=G′Bh′=50N×10m=500J，功率：P===250W.
9.（2019?丰县校级二模）小明在测滑轮组机械效率时，记录了如下实验数据（不计绳重和摩檫）
滑轮组组成
钩码重/N
钩码升高的高度/m
动滑轮重/N
绳子自由端移动距离/m
两个定滑轮，一个动滑轮
4
0.1
0.5
0.3
（1）根据表中数据画出滑轮组的绕线方式（如图中）。
（2）根据表中数据计算滑轮组的机械效率为
。
（3）若绳子承受最大拉力为20N，此滑轮组的最大效率为
。
（4）当动滑轮重为
N时，使用该滑轮组提起10N重的钩码刚好省一半的力。
（5）在实验中重物移动的速度为0.1m/s。拉绳的功率为3W，则有用功率为
。
【答案】（1）见上图；（2）89%；（3）99%；（4）5；（5）2.95W。
【解析】（1）从表中的数据可知，细线自由端移动的距离为0.3m，钩码上升的高度为0.1m，则二者的关系是s＝3h，即由3段绳子承担物重，绕绳方法如图所示：
（2）滑轮组的机械效率为η1＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈89%；
（3）∵F＝（G+G动），∴最大物重为G2＝3F最大﹣G动＝3×20N﹣0.5N＝59.5N，
滑轮组的最大机械效率为η2＝×100%＝×100%＝×100%≈99%；
（4）∵F＝（G+G动），∴动滑轮的重力为G′动＝3F3﹣G3＝3×5N﹣10N＝5N；
（5）绳子自由端移动的速度为v＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
∵P＝＝Fv，∴施加的拉力为F＝＝＝10N，
物体的重力为G＝3F﹣G动＝3×10N﹣0.5N＝29.5N，
∴拉力的有用功率为P物＝Gv物＝29.5N×0.1m/s＝2.95W。物理8
简单机械
滑轮
培优
1.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（
）
A.
利用滑轮组所做的有用功是450J
B.
绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C.
拉力的功率是99W
D.
滑轮组的机械效率是80%
2.[2018·宁波]如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是
( )
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
3.（2020·温岭模拟）如图所示，用12N的水平力F拉滑轮，使重10N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重6N，弹簧测力计的示数为2N且不变。若不计滑轮重、弹簧测力计重及绳重和滑轮轴摩擦，则下列说法中正确的是(???
)
A.B受到的摩擦力方向向右?????????B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.2秒内水平拉力F做功4.8J????????D.地面受到的摩擦力为4N
4．（2019?宁波模拟）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当只用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时，物体B以0.2m/s的速度匀速向右运动。当只用水平向左的力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s速度匀速上升。若不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，下列判断错误的是（ ）
A．物体B运动时受到的摩擦力为18N
B．拉力F2大小为24N
C．拉力F1的功率为0.8W
D．拉力F2的功率为2.4W
5.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（ ）
此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B.
动滑轮重力为70N
C.
当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
D.
当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
6.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图所示，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。
7.（2020九上·宁波期中）用如图所示的装置提升重物，人以
60N
的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端
10
秒，使绳端匀速向下移动了
1.5
m，已知滑轮组的机械效率为
80%，绳重及摩擦不计，请回答下列问题。
（1）重物上升的高度；
（2）人所做功的功率:
（3）被吊起的重物所受的重力；
（4）如果绳子能承受的最大拉力为
90N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
8.如图甲所示为小科设计的滑轮组装置，其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，重物B的重力GB可改变(动滑轮重不计)；小科在某次使用该装置进行实验时记录了一些数据，并绘制成曲线，即重物B的重力GB、滑块A运动速度v，滑块A在水平面上通过的距离s随时间t的变化曲线分别如图乙、丙、丁所示.若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远.
(1)由图丙可知，重物B在_____时间段内匀速下降；
(2)求出在2-4s内，A受到的摩擦力的大小_____；
(3)求出在4-6s内，水平绳对A的拉力做的功.________；
(4)求出在2-4s内，重力GB做功的功率.________。
9.（2019?丰县校级二模）小明在测滑轮组机械效率时，记录了如下实验数据（不计绳重和摩檫）
滑轮组组成
钩码重/N
钩码升高的高度/m
动滑轮重/N
绳子自由端移动距离/m
两个定滑轮，一个动滑轮
4
0.1
0.5
0.3
（备用）
（备用）
（1）根据表中数据画出滑轮组的绕线方式（如图中）。
（2）根据表中数据计算滑轮组的机械效率为
。
（3）若绳子承受最大拉力为20N，此滑轮组的最大效率为
。
（4）当动滑轮重为
N时，使用该滑轮组提起10N重的钩码刚好省一半的力。
（5）在实验中重物移动的速度为0.1m/s。拉绳的功率为3W，则有用功率为
。
